Устройство для автоматического измерения расходов жидкостей и газов Советский патент 1986 года по МПК G01F1/38 

ленные коаксиально в цилиндрической калиброванной трубе 1 два чувствительных элемента в виде золотников 4 и 5 с соплами 2 и 3 и заслонками 6 и 7. Нерабочие торцы золотников 4 и 5 соединены между собой посре ствб пружины 8. При подаче жидкости насосом 19 в один из каналов 14 (15) под действием перепада давления на золотнике 4 он смещается совместно с

Изобретение относится к области измерения расходов, в частности к устройствам для измерения малых расходов в замкнутых закольцованных системах с высокими абсолютными давлениями и температурами рабочих тел, например, при стендовых испытаниях насосов с регулируемой производительностью.

Целью изобретения является обеспечение возможности непрерывного измерения расходов реверсируемых потоков и повышение надежности.

На чертеже представлена схема

предлагаемого устройства.

Устройство содержит калиброванную трубу 1, сопла 2 и 3, выполненные в золотниках 4 и 5, заслонки 6 и 7, пружины 8-10, причем опорные витки пружин 10 с целью исключения гидроудара при экстремальных условиях расхода закреплены жестко с нерабочими торцами заслонок и торцами калиброванной трубы. Пустотелые упоры I1, выполненные в торцах калиброванной трубы 1, образуют щелевые зазоры 12 между торцами упоров 11 и нерабочими торцами заслонок 6 и 7, в которых выполнены каналы для свободного перетока через них рабочего тела в пус{тотелые цилиндрические упоры I1 при

щелевых зазорах равных нулю, т.е. при максимальных рабочих зазорах между торцами золотников 4 и 5 с соплами 2 и рабочими торцами заслонок 6 и 7. В стенке калиброванной трубы имеются упоры 13, каналы 14 и 15, а также кангш 16, включенный в полость пружины 8, датчик-преобразователь 17

,давления, цифровое элЛстронное табзаслонкой 6 до упора 13, сжимая пружину 8 и открывая заслон1 у.7. Пружины 9 и 10, между которыми установлены заслонки 6 и 7, исключают возможность прохождения во время определения расхода неизмеряемого потока через устройство при открытом сопле 2 (3). В экстремальных условиях опорные витки пружины 10 предохраняют устройство от гидроудара. 1 ил.

ло 18 и испытьшаемый реверсивный насос 19 переменной производительности. Устройство работает следующим образом.

При отсутствии давления на входе устройства (насос 19 не работает) расположенные в цилиндрической калиброванной трубе 1 взвешенные между пружин 9 и 10 заслонки 6 и 7 перекрывают своими рабочими торцами сопла 2 и 3 золотников 4 и 5. При подаче жидкости насосом 19, например в канал 14, на золотнике 4, сопло 2 которого пе- рекрыго заслонкой 6, образуется перепад давления, под действием которого золотник 4 совместно с заслонкой 6 смещается от упора 13 вправо, сжимая пружину 8.

При этом повышается давление в полостях сопла 2 пружины 8 и сопла 3 под действием которого открьгоается заслонка 7 и вытесняемая золотником 4 жидкость выходит в канал 15 и поступает на вход в насос 19.

Во время перемещения поршня 4 вправо пружина 10 заслонки 6 разжимается до тех пор, пока заслонка 6 под действием сжатой пружины 9 откроет сопло 2. В момент открытия сопла 2 давление в полостях сопла 2 пружины 8 и сопла 3 возрастает и вызьшает резкое увеличение расхода жидкости из полости пружин 9 и 10 заслонки 6 в полость пружин 9 и 10 заслонки 7 и канал 15. При этом заслрнка 7, стремясь под действием давления увеличить щелевой зазор, заключенный между рабочими торцами.золотника 5 и заслонки 7, мгновенно выбирает щелевой ва- зор до нуля, т.е. до положения упора

нерабочетта торца заслонки 7 в торец пустотелого упора 11. В это мгновени максимальный импульс расхода поступает в канал 15 через каналы, выполненные на нерабочем торце заслонки 7 и пустотелый упор 11.

Скорость истечения внутри рабочего щелевого зазора между золотником 5 и заслонкой 7 и величина самого зазора достигают своего максимума, при котором внутрищелевое давление мгновенно падает и заслонка 7 навстречу потоку под действием пружины 10 релейно перекрьюает расход через сопло 3, что исключает возмож- ность прохождения в это время неизмеряемого расхода через устройство при открытом сопле 2. Таким образом, достигается непрерывность измерения.

Одновременно с этим перепад давления на золотнике 4 падает и он под действием сжатой пружины 8 возвращается в исходное положение, плавно касаясь при этом рабочего торца взвешенной между пружинами 9 и 10 заслонки 6, которая перекрывает сопло 2. Далее цикл повторяется.

Импульсы давления в полости торсионной пружины 8 воспринимаются через канал 16 датчиком-преобразователем 17 давления и преобразовьюаютс в частотный сигнал, поступающий на цифровое электронное табло 18. Приче величина одного импульса равна вытесненному объему рабочего тела при хо- де золотника 4 совместно с заслонкой 6 вправо, а число импульсов в единицу времени определяет величину расхода.

При изменении направления потока, т.е. при увеличении давления на вхо

0

0

5

5

0

де в канал 15 все элементы устройства работают также, как и при увеличении давления на входе в канал 14, но в обратном направлении.

В экстремальных условиях (при превышениях диапазона измерения расхода) закрепленные жестко с заслонками и торцами трубы опорные витки пружины 10 предохраняют устройство от гидроудара, т.е. от безвозвратного перекрытия сопла заслонкой, так как заслонка при этом удерживается силой растяжения пружины 10, а золотник, сжимая пружину 8, отходит от нее.

Формула изобретения

Устройство для автоматического измерения расходов жидкостей и газов, содержащее установленные коаксиально в цилиндрической калиброванной трубе два чувствительных элемента, каждый из которых вьтолнеи в виде подпружиненного золотника с соплом и заслонки, а также датчик-преобразователь давления, отличающееся тем, что, с целью облегчения возмож- ности непрерывного измерения расходов реверсируемых потоков и повышения надежности, нерабочие торцы золотников соединены между собой посредством пружины, а сопла золотников со стороны своих рабочих торцов закрыты подвижными заслонками, каждая из которых установлена между двумя пружинами, одна из пружин жестко соединена с заслонкой и торцом калиброванной трубы, а другая распо 1ложена между заслонкой и рабочим торцом золотника.

Изобретение относится к устройствам для измерения малых расходов в замкнутых закольцованных системах с высокими абсолютными давлениями и температурами рабочих тел. Цель изобретения - облегчение возможности не- прерьгеного измерения расходов реверсируемых потоков и повышение надежности. Устройство содержит установ11 1 (Л